Новости химической науки > Металлическая пена с хорошей памятью

Для коммерчески используемых материалов наиболее предпочтительными свойствами являются легкость и дешевизна. В особенности радует, когда эти свойства сочетаются с прочностью и особыми свойствами, как, например, способность материала «запоминать» свою изначальную форму и снова приобретать ее после деформации.

Пористый сплав никеля-марганца-галлия «запоминает» свою форму, сплав может удлиняться на 10% под воздействием магнитного поля. (Рисунок: D. Dunand и Y. Boonyoungmaneerat, Northwestern University)

Исследователи, исследование которых финансировались Национальным Фондом Науки США, разработали новый класс материалов, обозначенный как «магнитные пены с памятью о форме» ["magnetic shape-memory foams"].

Пена представляет собой сплав никеля-марганца-галлия, структура которого напоминает швейцарский сыр с большим количеством пустот, располагающихся между тонкими и извилистыми «распорками». Структура металлических «распорок» позволяет им увеличивать длину образца на величину, составляющую до 10% от исходной длины при приложении магнитного поля.

Получение монокристаллов большого размера из сплавов представляет собой медленный и дорогостоящий процесс, поэтому исследователи стремятся получать поликристаллические сплавы, состоящие из большого количества зерен или микрокристаллов. Обычные поликристаллические материалы не обладают пористой структурой, благодаря чему отличаются практически нулевым растяжением из-за механического сопротивления, возникающего в зоне контакта зерен.

Новый материал был получен следующим образом: на кусок пористого алюмината натрия был вылит жидкий сплав; после охлаждения материала алюминат натрия был вытравлен кислотой, в результате чего в структуре сплава образовались пустоты.

Исследователи уверены, что новый пористый сплав обладает большим потенциалом для использования в тех областях, в которых необходима набольшая масса конструкционного материала и его способность выдерживать большое напряжение, от автомобиле- и авиастроения до небольших детекторов движения или биомедицинских деталей.

Источник: NSF press release

метки статьи: #неорганическая химия, #новые материалы, #химическая технология